سلولهای خورشیدی با فناوری Topcon

/۲ دیدگاه /در , /توسط

سلول خورشیدی Topcon (که با نام اتصال خنثی‌شده نیز از آن یاد می‌شود)

به‌عنوان نسل بعدی فناوری سلول خورشیدی پس از PERC شناخته می‌شود. این ساختار جدید توسط محققان انستیتو فرانهوفر در سال ۲۰۱۳ معرفی شد. این انستیتو در زمینه انرژی خورشیدی فعالیت داشته و در آلمان مستقر است. Topcon مخفف عبارت “Tunnel Oxide Passivated Contact” به معنی “اتصال خنثی شده اکسید تونلی” است.

در مقایسه با دیگر تکنولوژی‌های بالقوه جدید، نظیر HJT و IBC، فناوری Topcon را می‌توان با ارتقادادن خط‌های تولید فناوری‌های PERC و PERT موجود به‌دست آورد. در نتیجه، سازندگان پنل‌های خورشیدی PERC و PERT که به‌دنبال ارتقای خط‌های تولید خود هستند، به سرمایه‌گذاری کمتری نیاز دارند.

ساختار سلول‌های خورشیدی n-PERT و n- Topcon به‌طور کامل مشابه هم است

برای ارتقای یک سلول خورشیدی n-PERT به یک سلول خورشیدی n- Topcon ، فقط به یک لایه اضافی بسیار نازک از SiO2 و آلایش یک لایه poly-Si نیاز است. (توضیح: دوپینگ یا آلایش (به انگلیسی: Doping) فرایندی در ساخت نیمه‌رساناهاست که در آن ناخالصی‌هایی برای تغییر در ویژگی‌های الکتریکی نیمه‌رساناها به آن‌ها افزوده می‌شود.)

لایه بسیار نازک SiO2 در نقش یک لایه خنثی‌کننده سطح میان لایه سیلیکونی پشتی و “اتصال” پشتی (لایه poly-Si) عمل می‌کند. علاوه‌براین، لازم است که این لایه به اندازه کافی نازک باشد تا جریان الکتریکی بتواند از طریق تونل شارش پیدا کند.

لایه poly-Si به میزان زیادی آلاییده می‌شود تا یک لایه با رسانایی بالا تشکیل دهد. این لایه با رسانایی بالای خود به‌عنوان یک اتصال برای عبور جریان الکتریکی عمل می‌کند. هم‌چنین، در فناوری Topcon نوع n، لایه poly-Si به‌طور معمول با فسفر آلاییده می‌شود تا یک میدان خنثی (میدان صفحه پشتی) ایجاد شود. این کار مشابه با آلاییدن صفحه پشتی در فناوری n-PERT با فسفر است که در شکل ۱ نشان داده شده است.

ساختار سلول خورشیدی n-Topcon (سمت راست) در مقایسه با سلول خورشیدی n-PERC (سمت چپ)

با افزودن لایه اکسید تونلی، محققان بخش سیستم‌های انرژی خورشیدی انستیتو فرانهوفر ، افزایش ~۱% در بازده خالص سلول خورشیدی را گزارش کرده‌اند.

کابل فتوولتائیک چیست ؟

/۰ دیدگاه /در , , /توسط

تعریف کابل (سیم) فتوولتائیک :

کابل فتوولتائیک به عنوان کابل pv نیز شناخته می‌شود ، یک کابل هادی تک رشته بوده که برای اتصال پنل های خورشیدی به یکدیگر و یا اتصال به تابلوهای DC  و در نهایت اتصال به اینورتر خورشیدی استفاده میشود.

بر روی این کابلها عموما کلمه فتوولتائیک به زیان انگلیسی (photovoltaic)  نوشته شده و از این طریق می توان با کابلهای دیگر متمایز نمود.

این کابلها معمولا با در سایزهای (سطح مقطع ) ۴ و ۶ میلیمتر مربع تولید و به بازار عرضه می گردد.

مشخصات کابل فتوولتائیک

این کابل دارای دو لایه از جنس XLPE است که لایه بیرونی آن مقاوم در برابر اشعه ماورا بنفش خورشید و لایه درونی آن مقاوم در برابر حرارت بوده بطوریکه در صورت شعله ور شدن ، به تدریج باعث خاموشی شعله گردد

این کابلها تحمل دمای ۹۰ درجه سانتی گراد در محیط مرطوب و دمای ۱۵۰ درجه سانتی گراد در محیط خشک را دارند

جنس این کابلها مسی با پوشش آلیاژی از قلع است که برای حفاظت مس از خوردگی می باشد. به دلیل عبور جریان دی سی در این کابل، خوردگی در محل های بدون پوشش (اتصال با کانکتور ها و یا اتصال به شینه ها ) مس های بدون پوشش قلع حتمی است .

این کابل عموما افشان هستند و دلیل افشانی آن راحتی کار با این کابل در هنگام کانکتور زدن است.

۱۳۹۹/۱۱/۱۱

عدم تطابق پنلهای خورشیدی یا (Mismatch) به چه معناست؟

/۰ دیدگاه /در , /توسط

یکی از مشکلات اصلی در سیستم خورشیدی عدم تطابق پنل های خورشیدی است.

به این معنی که اگر دو پنل خورشیدی در  شرایط کاملا یکسان از نظر تابش و دما , دارای توان  خروجی  کاملا یکسان نباشد به عبارتی جریان و ولتاژ متفاوت داشته باشند پدیده Mismatch  رخ داده است

لذا با سری یا موازی کردن پنل ها در این شرایط ، تلفاتی در توان خروجی خواهیم داشت یعنی از راندمان پنل ها به نحو احسن استفاده نشده است

در این صورت اگر پنل ها موازی شوند ولتاژ دریافتی ، ولتاژ  پنلی خواهد بود که دارای ولتاژ پایین تر است  و اگر سری شوند جریان دریافتی از استرینگ  ، معادل با جریان پنلی خواهد بود که دارای جریان کمتر است.

پس همیشه یک تلفات خواهیم داشت که به تلفات عدم تطابق Mismatch معروف هست .

این تلفات معمولا به ذاته در پنلها وجود دارند و ما برای رفع آن ، قادر به انجام کاری نیستیم و نمی توانیم آنرا مرتفع سازیم.

نرم افزار پی وی سیست ، به طور پیش فرض افت  Mismatch  را یک درصد در نظر گرفته است.

در شکل های زیر اثرات پدیده عدم تطابق را بررسی می کنیم :

در شکل بالا چهار پنل خورشیدی وجود دارد که همگی با یکدیگر موازی شده اند . یکی از پنلها با بقیه تطابق ندارد . میزان افت توان دریافتی را مشاهده می کنید .

۱۳۹۹/۱۰/۲۱

آغاز به کار آزمایشگاه تست پنل خورشیدی در ایران

/۰ دیدگاه /در , /توسط

 

 

این آزمایشگاه که به همت پژوهشگاه نیرو راه‌اندازی شده و در فاز نخست امکان انجام آزمون‌های نمونه در کشور نظیر آزمون تعیین بیشترین توان، آزمون ضرایب دمایی، آزمون دمای کارکرد نامی سلول، آزمون بازده در شرایط استاندارد، آزمون عملکرد در شدت تابشی پائین، آزمون بازرسی الکترولومینسنس، آزمون مقاومت عایقی را فراهم آورده و همچنین در ادامه و با تجهیز کامل، امکان صدور تائیدیه استاندارد‌های تائید صلاحیت محصول و استاندارد‌های تکمیلی را فراهم خواهد ساخت.

بنا بر این گزارش، حمایت از تحقیقات، توسعه فن‌آوری و بومی سازی صنعت فتوولتائیک در کشور، مشاوره به نهاد‌های حاکمیتی و سرمایه‌گذاران خصوصی از جمله اهداف راه‌اندازی این آزمایشگاه مرجع است.

راه‌اندازی این آزمایشگاه تحقیقاتی، زمینه‌ساز افزایش کیفیت پنل‌های خورشیدی مورد استفاده در کشور و کنترل کیفیت ماژول‌های فتوولتائیک است.

این گزارش حاکی است، در سالیان اخیر به واسطه حجم عظیم سرمایه گذاری در حوزه تولید برق و انرژی خورشید در دنیا، شاهد رشد سریع فناوری و کاهش چشمگیر هزینه‌های تولید ماژول فتوولتائیک بوده‌ایم که با توجه به پیش‌بینی موسسات معتبر دنیا، در آینده نزدیک ارزان‌ترین روش تولید برق در جهان خواهد بود.

در ایران نیز در سال‌های اخیر، حجم مالی قابل توجهی به حمایت از خرید برق نیروگاه‌های تجدیدپذیر اختصاص یافته که عمده آن مربوط به تولید برق از نیروگاه‌های فتوولتائیک بوده است.

۱۳۹۹/۰۹/۳۰

طراحی پنل خورشیدی بدون دریافت نور

/۲ دیدگاه /در , /توسط

دانشمند فیلیپینی موفق به ساخت پنل های خورشیدی شد که بدون نور خورشید می توانند انرژی تولید کنند

پنل‌های خورشیدی یکی از نو آوری های با اهمیت در صنعت انرژی های تجدید پذیر به شمار می رود. به مرور زمان، کارایی این پنل ها بیشتر شده و علاوه بر زیبایی و بهبود عملکرد کلی به علت گستردگی و استقبال جوامع مختلف قیمت آن هم به شدت کاهش یافته است.

در استفاده از پنل های خورشیدی همیشه مهمترین چالش و سوال این است که آیا این پنل ها در روز های ابری هم می توانند انرژی مورد نیاز را دریافت کنند؟

در حالت عادی وقتی ابر جلوی نور خورشید را می گیرد روند دریافت انرژی متوقف می شود. حال به کمک یک نوآوری جدید، پنل‌های خورشیدی می‌توانند انرژی را از اشعه فرابنفش در این شرایط آب و هوایی تولید کنند. این فناوری می‌تواند دیوارها و پنجره‌های ساختمان‌ها را به منبعی برای تولید انرژی برق تبدیل کنند.

این فناوری «آرئوس» نام داشته و  توسط یک دانشجوی مهندسی برق به نام «کاروی ارن مایگ» از کشور فیلیپین توسعه یافته است. آرئوس شامل ترکیبی از ذرات شب‌تاب طبیعی و فیلم خورشیدی است، ذرات شب‌تاب طبیعی نور فرابنفش را جذب کرده و به نور مرئی تبدیل می‌کند. فیلم خورشیدی نیز این نور مرئی را به انرژی تبدیل می‌کند.

۱۳۹۸/۰۹/۱۱

 

‍ PID در پنل های خورشیدی چیست؟

/۰ دیدگاه /در , /توسط

❇️پدیده ای است که بر روی سلول های یک پنل خورشیدی اثر منفی دارد. این پدیده چند سال پس از نصب سیستم خورشیدی به وجود می آید . PID باعث تسریع در افت انرژی و کارایی پنل می شود و این افت به سرعت گسترش می یابد.

1_NEW_AtE_PID

❇️افت انرژی در سیستم های فتوولتاییک

تشخیص مشکل افت انرژی در سیستم های فتوولتاییک از طریق مقایسه داده ها و اطلاعات خروجی مشکل است که این اطلاعات بستگی به میزان اندازه گیری شده تابش از پنل خورشیدی در مکان ها و زمان های مختلف است .
در حالت کلی نرخ کارایی یک سیستم فتوولتاییک به علت اثر PID به میزان ۵/۲ تا ۳۰ درصد کاهش می یابد .
❇️تولید الکتریسیته به وسیله سلول های خورشیدی

برای درک اثر PID ، مهم است که بدانیم الکتریسیته چگونه در سلول های خورشیدی تولید می شود.

هر پنل خورشیدی از به هم چسبیدن سلول های خورشیدی تشکیل شده است.هر سلول به تنهایی با جذب نور خورشید قادر به تولید الکتریسیته است. مطابق با اصول فنی هنگامی که دو ماده نیمه رسانا با یکدیگر ترکیب می شوند تبادل بار انجام میدهند که منجر به تولید میدان الکتریکی می شود .تابش نور خورشید باعث رانش الکترون ها می شود .این الکترون ها سپس به حرکت درآمده و باعث تولید جریان الکتریکی میشوند .

PID:وقفه در تولید الکتریسیته

اثر PIDهنگامی اتفاق می افتد که در روند پروسه ی تولید جریان ،یون های سدیم لایه ی شیشه ای به طرف سلول خورشیدی و محل اتصال PN (محل اتصال بین دو شبه رسانا) حرکت می کنند و باعث توقف الکترون های حامل بار می شوند .

پنل های خورشیدی فعال که نسبت به زمین دارای پتانسیل منفی هستند، نسبت به سیستم مستقر زمین شده نیز دارای پتانسیل منفی هستند، به دلیل این اختلاف پتانسیل بارها از طریق مواد داخل سلول خورشیدی حرکت می کنند .این حرکت به صورت معمول از قسمت صفحه ی شیشه ای و از درون قسمت کپسول مانند EVA و لایه ضد بازتاب به سمت سلول اتفاق می افتد.

این بارهای الکتریکی تاثیر منفی سختی بر روی سلول دارند . به عنوان یک نتیجه سلول خورشیدی هنگامی که تحت تاثیر اثر PID است میزان الکتریسیته کمتری تولید خواهد کرد .